基于着色分离的免疫组化图像核分割研究 - 计算机应用与软件.PDF

第３０卷第４期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３０Ｎｏ．４ ２０１３年４月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ａｐｒ．２０１３ 基于着色分离的免疫组化图像核分割研究 王萌萌　傅　蓉　吕庆文 （南方医科大学生物医学工程学院　广东广州５１０５１５） 摘　要　　细胞核的分割是免疫组化定量分析中非常关键的一步。提出一个基于着色分离的核分割方法，首先采用颜色去卷积算 法对多着色的ＩＨＣ（ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ）图像进行着色分离，进而利用改进的ＳＣＦＣＭ算法对单着色灰度图像进行粗分割；然后利用 分水岭算法分离粘连细胞；最后通过细胞核尺寸分析进行后处理，完成对苏木素或多种染色的免疫组化图像的准确核分割。实验采 用９幅乳腺癌样本图像，约１０００个细胞核作为数据。与手工勾画结果进行对比分析，得出细胞核检测率为９２．６６％。实验表明，该 方法对免疫组化图像核分割准确率高，且具有较好的鲁棒性。 关键词　　免疫组化图像　核分割　着色分离　ＳＣＦＣＭ　分水岭 中图分类号　ＴＰ３９１．４１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１３．０４．０４６ ＯＮＮＵＣＬＥＩＳＥＧＭＥＮＴＡＴＩＯＮＩＮＩＭＭＵＮＯＨＩＳＴＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＭＡＧＥＳＢＡＳＥＤＯＮＳＴＡＩＮＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮ ＷａｎｇＭｅｎｇｍｅｎｇ　ＦｕＲｏｎｇ　ＬüＱｉｎｇｗｅｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅｒｎＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０５１５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｎｕｃｌｅｉｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｓａｃｒｕｃｉａｌｓｔｅｐｉｎｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ（ＩＨＣ）ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａｎｕｃｌｅｉｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎｓｔａｉｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｃｏｌｏｕｒｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｓｔａｉｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｎｍｕｌｔｉｓｔａｉｎｅｄＩＨＣ ｉｍａｇｅ，ｉｎｔｕｒｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＳＣＦＣＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｕｔｉｌｉｓｅｄｔｏｍａｋｅｃｏａｒｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｎｓｉｎｇｌｅｓｔａｉｎｅｄｇｒｅｙｓｃａｌｅｉｍａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｗａｔｅｒｓｈｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｓｅｐａｒａｔｅｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｅｄｎｕｃｌｅｉ，ａｔｌａｓｔｔｈｅｐｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓｄｏｎｅｔｈｒｏｕｇｈｎｕｃｌｅｕｓｓｉｚｅａｎａｌｙｓｉｓｔｏｆｕｌｆｉｌｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅ ｎｕｃｌｅｉｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｈａｅｍａｔｏｘｙｌｉｎｓｔａｉｎｅｄｏｒｍｕｌｔｉｓｔａｉｎｅｄＩＨＣｉｍａｇｅ．Ｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅａｄｏｐｔｎｉｎｅｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｓａｍｐｌｅｉｍａｇｅｓｗｉｔｈａｂｏｕｔ １０００ｎｕｃｌｅｉａｓｏｕｒｄａｔａ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｍａｎｕａｌｓｋｅｔｃｈｅｄｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｅｄｅｒｉｖｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｎｕｃｌｅｉｉｓ９２．６６％．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｈｉｇｈｎｕｃｌｅｉｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｎＩＨＣｉｍａｇｅｗｉｔｈｐｒｅｔｔｙｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍａｇｅ　Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｎｕｃｌｅｉ　ｓｔａｉｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ＳＣＦＣＭ　Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ 方法不能达到准确分割的目的。比如：文献［４］采用Ｒ、Ｇ、Ｂ分 ０　引　言